放射線に強いイメージセンサを用いた太陽の画像撮影

著者:  Michael DeLuca  - 12-14-2016 

子供の頃、太陽をじっと見ると目を傷めることがあるため、見ないように言われたことを覚えていますか? 

それは良い忠告です。というのも、太陽は目にまぶしいだけでなく、赤外線から深紫外線まで、さまざまな波長の光を放射するため、長く見過ぎると目が「日焼け」することがあるからです(それにより永久に傷付いてしまうことがあります)。

太陽の科学的研究は、波長のこのような広がりによって助けられ、また妨げられてきました。収集して研究すべき情報は膨大にあるため、それに使用する装置はこの環境に耐えられる必要があります。

その良い例は、2009年に欧州宇宙機関(ESA)により打ち上げられたPROBA-2衛星に見ることができます。この衛星に搭載された主となるイメージング装置は、SWAP(Sun Watcher using Active Pixel System detector and Imaging Processing)という名前で、帯域通過フィルタを使用して、約100万度という太陽の温度に相当する深紫外線波長である17.4 nm周辺以外の光をすべてブロックします。これにより、装置は宇宙の天候状態(太陽フレアなど)に影響を及ぼす超高温の層である、太陽のコロナから発せられる光に焦点を絞ることができます。

これら波長を検知するために、光はシンチレータスクリーンに当てられ、そこで深紫外線光子が可視光に変換され、イメージセンサにより検知されます。しかし、この設計はイメージセンサが基本的に太陽に直接向けられているため、高い放射線環境に耐えることが必要になります。そのためSWAP装置では、放射線障害に「強い」特別な設計アーキテクチャを用いたHAS2イメージセンサが使用されています。この耐放射線強化により、イメージセンサは高エネルギー放射線にさらされることによる障害から保護され、デバイスはこの厳しい環境でも性能を発揮できます。

SWAP装置は、太陽のコロナの本当に感動的な画像と映像を捉えており、大規模な噴火と太陽フレアを映し出すと同時に、太陽の環境のわずかな動きを明らかにしています。

2年前、ESAはSWAP が最初の5年間に宇宙で行った主な観測結果を発表し、今でもSWAP 装置は太陽のコロナに関するデータの収集を続けています。この衛星が捉えた最新の画像と動画は、PROBA-2科学センターのサイトで参照およびダウンロードできます。また、ESAはこの衛星で使用されているHAS2イメージセンサ、フォーカルプレーン(焦点面)アセンブリの説明など、SWAPで使用されているエレクトロニクス部品の概要も発表しました

したがって、太陽を直接見られないために見逃してしまうものについて心配する必要はありません。PROBA-2のHAS2 イメージセンサがうまく解決してくれますから。

 

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